- •Эффективность использования и потребления энергии в различных странах мира и Республике Беларусь
- •Произведенные энергетические ресурсы (Тепловая энергия)
- •Место и роль энергосбережения в энергетике и экономике
- •Тема №2. Топливно-энергетические ресурсы
- •Энергоресурсы. Возобновляемые и истощаемые энергоресурсы.
- •Виды органических топлив, их состав и теплота сгорания.
- •Энергетические ресурсы мира и Республики Беларусь.
- •Традиционные способы получения электрической и тепловой энергии.
- •3.1 Назначение и основные типы электростанций
- •3.2 Тепловые электростанции
- •Гидроэнергетика
- •Прямое преобразование солнечной энергии в тепловую и электрическую
- •В порядке возрастания их эффективности и стоимости
- •Ветроэнергетика
- •Биоэнергетика
- •Франция
- •Использование нетрадиционных и возобновляемых источников энергии
- •Тема № Транспортирование, распределение и потребление энергоресурсов.
- •Энергосбережение в быту
- •Экономия электроэнергии при использовании холодильного оборудования.
- •Экономия электроэнергии за счет использования рациональной системы освещения.
- •Утилизация тепла паро-жидкостных потоков. Теплообменные аппараты, их конструкции и принцип работы.
- •Использование тепла отходящих дымовых газов технологических печей. Теплоутилизирующие устройства.
Прямое преобразование солнечной энергии в тепловую и электрическую
Основным направлением использования солнечной энергии является теплоснабжение. Для прямого преобразования солнечной энергии в тепловую разработаны и широко используются на практике установки солнечного теплоснабжения (СТО) для различных целей (горячее водоснабжение, отопление и кондиционирование воздуха в жилых, общественных, санаторно-курортных зданиях, подогрев воды в плавательных бассейнах и различных процессах сельскохозяйственного производства).
По данным метеорологов в Республике Беларусь 150 дней в году пасмурно, 185 дней - с переменной облачностью и 30 - ясных, а всего число часов солнечного сияния в Беларуси достигает 1200 часов на севере страны и 1300-на юге.
Солнечная электростанция представляет собой сооружение, состоящее из множества солнечных коллекторов, ориентирующихся на Солнце. Каждый коллектор передает солнечную энергию жидкости-теплоносителю, которая, превратившись в пар, от всех коллекторов собирается в центральной энергостанции и поступает на турбину энергогенератора.
Основным элементом солнечной нагревательной системы является приемник, в котором происходит поглощение солнечного излучения и передача энергии жидкости. На рисунке 13 схематически изображены различные варианты приемников солнечной энергии. Опыт эксплуатации этих установок показывает, что в системах солнечного горячего водоснабжения может быть замещено 40-60 % годовой потребности в органическом топливе в зависимости от района расположения при нагреве воды до 40 ... 60 °С.
а) открытый резервуар на поверхности земли; б) открытый резервуар, теплоизолированный от земли; в) черный резервуар; г) черный резервуар с теплоизолированным дном; д) закрытые черные нагреватели,
е) металлические проточные нагреватели со стеклянной крышкой;
ж) металлические проточные нагреватели с двумя стеклянными крышками; з) то же, с селективной поверхностью; и) то же, с вакуумом.
Рисунок 13 - Последовательность приемников солнечного излучения
В порядке возрастания их эффективности и стоимости
Воздухонагреватель представляет собой приемник, в котором имеется пористая или шероховатая черная поглощающая поверхность, нагревающая поступающий воздух, который затем подается к потребителю.
Солнечный коллектор включает в себя приемник, поглощающий солнечное излучение, и концентратор, представляющий собой оптическую систему, собирающую солнечное излучение и направляющую его на приемник. Концентратор представляет собой чаще всего зеркало параболической формы, в фокусе которого располагается приемник излучения. Он постоянно вращается, обеспечивая ориентацию на Солнце.
Фотоэлектрические преобразователи представляют собой устройства, действие которых основано на использовании фотоэффекта, в результате которого при освещении вещества светом происходит выход электронов из металлов (фотоэлектрическая эмиссия или внешний фотоэффект), перемещение зарядов через границу раздела полупроводников с различными типами проводимости (вентильный фотоэффект), изменение электрической проводимости (фотопроводимость). Методы фотоэлектри-ческого преобразования солнечной энергии в электрическую находит применение для питания потребителей в широком интервале мощностей: от мини-генераторов для часов и калькуляторов мощностью от несколько ватт до центральных электростанций мощностью несколько мегаватт.